Os planetas podem formar-se não apenas através da lenta agregação de grãos de poeira interestelar, mas também por meio da rápida desintegração e recondensação do material presente nos discos que rodeiam estrelas jovens.
A descoberta, feita graças ao radiotelescópio mais poderoso do mundo, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), no Chile, foi publicada na revista Nature por uma equipe internacional de astrônomos liderada pela Universidade de Victoria, no Canadá, e da qual também faz parte a Universidade de Milão.
Os investigadores identificaram vários protoplanetas em formação na região do disco da jovem estrela AB Aurigae, a 530 anos-luz da Terra, incluindo um com massa nove vezes maior que a de Júpiter.
Esses protoplanetas aparecem como aglomerados aninhados dentro de uma estrutura espiral que gira no sentido anti-horário ao redor da estrela, que tem 2,4 vezes a massa do Sol. No entanto, a AB Aurigae tem "apenas" cerca de 4 milhões de anos e é, portanto, muito jovem para que protoplanetas tenham se formado através da lenta agregação de partículas de poeira interestelar, um processo que demora dezenas de milhões de anos.
Usando o radiotelescópio Alma para estudar como o gás se move nos braços espirais do sistema, os astrônomos descobriram oscilações na velocidade do disco, uma espécie de assinatura da instabilidade gravitacional, conforme explica o astrofísico Giuseppe Lodato, coautor da pesquisa e membro do Departamento de Física da Universidade de Milão.
"Os braços formam-se no disco quando a relação entre a massa do disco e da estrela é suficientemente elevada", diz o também astrofísico Cristiano Longarini, pesquisador associado da Universidade de Cambridge e que, durante doutorado em Milão, desenvolveu um modelo teórico que liga essas oscilações às propriedades do disco.
"Dentro desses braços, mudanças na densidade levam a mudanças na gravidade, que, por sua vez, levam a mudanças na velocidade do gás na área ao redor e dentro dos braços. A magnitude dessas oscilações de velocidade pode ser usada para deduzir a propensão desses discos ao processo de fragmentação e, portanto, à formação de objetos de massa planetária".
A detecção de instabilidade gravitacional no disco em torno de AB Aurigae é, portanto, uma confirmação observacional direta de outro caminho para formação planetária, no qual o material nos discos de gás e poeira ao redor de estrelas jovens se fragmenta em estruturas espirais devido à instabilidade gravitacional, depois se condensando em novos planetas.
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